摘要：随着科学技术和社会经济的发展，地形图测绘已经进入数字化的时代，而无棱镜全站仪的发展，无疑进一步推进了数字地形图测绘的发展。本文首先概述了无棱镜全站仪以及数字地形图测绘的相关要点，接着就无棱镜全站仪的优点进行概述，最后提出无棱镜全站仪的适用条件和注意事项。
关键词：无棱镜全站仪；数字地形图；测绘；应用
1 概述
1.1无棱镜全站仪的概述
无棱镜全站仪也称免棱镜全站仪，最常见的无棱镜全站仪有不照准反射棱镜、反射片，以及相应的专用的反射工具，其主要的功能就是对距离进行精确的测算。
无棱镜全站仪是一种新型的测算距离的仪器，其对比以往的传统的测量仪器，最大的特点就是适合对不宜放置反射棱镜或反射片的地方进行距离测量，例如悬崖、石壁、滑坡或者一些表面崎岖容易造成设备反光而无法进行测量的场所。从这一点上看，无棱镜全站仪补充了传统测量仪器在某些地形区进行测绘的不足之处。这对于进一步提升数字地形图测绘的高效、全面和稳定性提供了可能性。
1.2数字地形图测绘的概述
数字地形图测绘，顾名思义就是对各种地形、地貌以及其他地理要素进行测量并绘制成地形图。具体做法就是将地球表面的地物、地貌以及其他的地理要素在水平面上的投影位置和相应高度进行精确的测量，从而进一步将测量到的数据按照一定的比例缩小，用相应符号和标注绘制成地形图的工作。
在进行数字地形图测绘工作的过程中，对于大面积的测绘目标常常需要利用到航空拍摄投影测量技术，而小面积测绘对象则不需要动用大型的航空拍摄投影技术来测量，常常是利用全站仪进行外业数据采集，并在计算机上直接绘图。
由于将地形图的测绘工作加以数字化的技术，可以看出，相较于传统的地形图，其依附的主要载体转为数字化的磁盘或者光盘，并且以数字信息作为取读的结果，总体而言，数字化的地形图测绘是信息时代的高科技产物，在一定程度上十分符合现代社会的需求。
2 无棱镜全站仪的优点
2.1可高效的工作
利用无棱镜全站仪作为辅助进行地形图的绘制，其最大的特点就是，工作效率高。要进行地形测绘，第一步常常需要对所要测绘的地区进行数据采集。就普通的地形区为例，如果应用了无棱镜全站仪，那么只要在控制基站将各种参数和操作调制合理，就可以达到6公里的作业半径，这样就能在很大范围内同时进行数据采集，相比于传统的采集模式，无棱镜全站仪在一次性覆盖范围上就占有巨大的优势。在范围上覆盖广，从而就能提高工作效率。当采集数据的速度达到了若干秒的级别，那么在明显地就提高了劳动生产效率。
2.2全天候的工作时长
使用无棱镜全站仪进行辅助绘制地形图，除了能在工作效率上大幅度提高以外，工作时长相比传统的方式也得到了很大的延伸。无棱镜全站仪是基于同时从两个观测站接收数据进行秒速分析，从而得出厘米级的精确结果来运行的，所以无棱镜全站仪的应用条件就是能同时接收到两个观测站的发送的信息即可，而要满足这个条件只需要两个观测站之间达成光学通视。只要如此简单的前提条件得到满足，无棱镜全站仪就能进行实时的数据监测、计算和处理。从某种程度上看，无棱镜全站仪甚至可以达到全天候工作的可能性。
2.3距离测算十分精确
对于测绘地形图来说，距离测算准确、数据精确是必要条件。而无棱镜全站仪相对于传统的测绘方式，恰恰可以很好地满足这一点。由于无棱镜全站仪是实时动态监测的一种测量方法，也就是说，这对于实现距离精确测算是一大重要保障。而无棱镜全站仪的厘米级精确的计算结果就是使得数据准确的必要条件。基于这两点，在数字地形图测绘的过程中应用无棱镜全站仪进行辅助工作，就能在最大程度上减小传统仪器所不能减小的误差。这为地形图的准确性和精确度的提升提供了良好的保障。
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2.4操作简易化
除了拥有十分强大的实时监测系统和精确的数据处理系统，无棱镜全站仪的操作界面也是十分人性化的，在很大程度上满足了操作者良好的视觉观感。无棱镜全站仪的操作页面是以Windows操作系统为载体，在真正的操作过程中，只要在简易化的界面上进行简单的操作即可，例如数据输入、储存、分析、转化、输出等，如此，便可减少人为因素造成的监测和计算误差，从而使得数字地形图测绘工作更加高效率高质量地完成。在日益便捷的时代里，如此简单的、简易化的操作界面，着实成为了无棱镜全站仪不可不提的另一优点。
3 无棱镜全站仪的适用条件和使用的注意事项
3.1使用对象
无棱镜全站仪适用于在视野开阔、放眼望去视线毫无遮挡的旷野，而要求被测的物体，其表面的反射能力要好，如果其反射能力十分微弱，难么使用无棱镜全站仪来测量距离的话，无疑会增大其中的误差，最终导致测量的结果无法使用。
3.2架设地点
无棱镜全站仪适用于测量反射物体，而测量过程中，反射物体必须完全暴露在视野内，也就是说，无棱镜全站仪必须是在视野开阔、视线无遮挡的地方进行作业。要满足以上的地点要求，地理位置的制高点当然是首选。例如，天然的巨型石块、建筑物顶层、空旷的大地或者路面等地，在这些地点，往往能很好地对所需观察的地形有良好的观察视角。
3.3续航能力
考虑到无棱镜全站仪往往要在野外的环境下作业，而根据无棱镜全站仪的测量原理，必须进行重复多次测量，基于测量次数多，耗电是在所难免。为了解决由于耗电快而可能导致的作业非正常中断的问题，在外出观测时要多准备并携带几块备用电池，必要的时候可配带外挂电源，以防意外断电发生，影响测量工作进度。
3.4使用安全事项
无棱镜全站仪实质上可以在无棱镜测量模式和有棱镜测量模式之间转换，在转换过程中常常会出现强光反射，因此，在模式转换过程中，尽量不要将无棱镜全站仪的镜头对准人眼，以免人的眼睛受到不必要的伤害。在使用仪器的过程中，常常要根据仪器的特定以及可能存在的安全隐患做好安全防护工作，必要时采取相应防护装置，以确保仪器使用者的生命安全为首要工作。
3.5设备维护
无棱镜全站仪作为特殊地带，例如岩石、悬崖等地点的测量距离的工具，其工作场所常在野外，而且野外环境常常艰巨、恶劣。因此，在仪器的使用期间，对于仪器的检查、维护、修理甚至更换零部件的工作必不可少。这样一来可以使得仪器使用时，其精确度得到保障，在误差方面做到尽可能减少；除此之外，经常对仪器进行检查、维护和适时更换零部件，这在某种程度上是延长了无棱镜全站仪的使用寿命。
更进一步来讲，在无棱镜全站仪使用过程中，以下将会列出一些经常被忽略的小细节。首先，关于无棱镜全站仪的观测对象，上述讲到是对反射大的物体有较为精确的测量水平，例如一些岩石、悬崖峭壁等，但是对于棱镜本身是否可以进行测量呢？答案是不可以。如果在无棱镜模式下直接对棱镜进行观测，这会对仪器设备造成不可挽回的损耗，甚至造成仪器的报废，从而使得仪器再也无法应用于观测工作，这既浪费仪器，又会使得测量工作无法正常完成，甚至延期。除了观测对象要进行筛选，以排除棱镜类似的被观测物体。在使用无棱镜全站仪的过程中，定时为无棱镜全站仪做部件质量检验是十分必要的。根据正常水平，使用半年到一年之间，就要将仪器送检，最好是送到激光校准检验机构进行检验。从而保证无棱镜全站仪的测量精确度，最终确保测量工作的高质量高效率完成。
结语
随着科技的发展，数字化地形图测绘技术的出现，大大满足了信息时代的需求，然而，为求进一步发展，在测绘工作上引进新技术势不可挡。本文就无棱镜全站仪应用于数字地形图测绘中进行了探讨。虽有不足，但仍然希望引起大众关注。
参考文献：
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[3]范百兴，夏治国.全站仪无棱镜测距及精度分析[J].北京测绘，2004，（01）：28-31.
论文作者:王伍龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签：棱镜论文; 全站仪论文; 地形图论文; 测量论文; 工作论文; 反射论文; 仪器论文; 《基层建设》2017年第16期论文;